Bảo vệ các đường dây tải điện có đặt thiết bị bù dọc Bảo vệ các đường dây tải điện có đặt thiết bị bù dọc Bảo vệ các đường dây tải điện có đặt thiết bị bù dọc luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THÀNH DOANH BẢO VỆ CÁC ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CÓ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ DỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN Hà Nội, 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THÀNH DOANH BẢO VỆ CÁC ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CÓ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ DỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS.TRẦN ĐÌNH LONG Hà Nội, 2004 Lêi nãi đầu Điện đà trở thành yếu tố định phát triển loài người, có vai trò quan trọng tăng trưởng kinh tế, ổn định trị phát triển xà hội quốc gia Nhu cầu điện gia tăng không ngừng dẫn đến công nghệ tiến việc phát truyền tải điện ngày phát triển, thiết bị thuộc Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (FACTS) biết đến thiết bị có tác dụng cải thiện đặc tính kinh tÕ – kü tht cđa hƯ thèng trun t¶i Hơn nữa, việc tận dụng cách hiệu sở hạ tầng hệ thống truyền tải điện đà trở thành yếu tố vô quan trọng tồn tính cạnh tranh doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực truyền tải điện nước công nghiệp phát triển Đối với nước phát triển, sử dụng nguồn đầu tư cho hệ thống truyền tải cách tối ưu đóng vai trò quan trọng việc trợ giúp công nghiệp, tạo công ăn việc làm sử dụng cách hiệu nguồn tài khan Hệ thống điện (HTĐ) quốc gia ngày phát triển để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tÕ - x· héi cđa ®Êt níc Cïng víi xu toàn cầu hoá kinh tế, HTĐ đÃ, hình thành mối liên kết quốc gia khu vực tạo nên HTĐ hợp có quy mô lớn công suất lÃnh thổ Việt Nam đà thực hợp HTĐ toàn quốc đường dây siêu cao áp (ĐDSCA) 500kV bắt đầu vận hành vào năm 1994 tương lai mở rộng kết nối với HTĐ nước khu vực ASEAN Trung Quốc Việc liên kết HTĐ khu vực giúp cho HTĐ Việt Nam quốc gia thành viên có khả nâng cao độ tin cậy, giảm chi phí vận hành, giảm giá thành điện Trên thực tế ta thấy hầu hết đường dây liên kết HTĐ thường đường dây có chiều dài lớn (hàng ngàn km), truyền tải công suất lớn (hàng ngàn MW), đường dây thường ĐDSCA, làm nảy sinh số vấn đề phức tạp phải giải mà HTĐ nhỏ như: * Yêu cầu cao tính ổn định, chất lượng điện áp tần số vùng ảnh hưởng hệ thống lớn * Yêu cầu cao khả điều khiển dòng công suất trao đổi khu vực quốc gia * Vấn đề ổn định điện áp ĐDSCA, đặc biệt đường dây dài Như đà biết, biện pháp hiệu để nâng cao khả truyền tải công suất, nâng cao tính ổn định cải thiện chế độ phân bố điện áp ĐDSCA sử dụng thiết bị bï däc Thùc tÕ cho thÊy viƯc sư dơng c¸c thiết bị bù dọc với mức bù dọc hợp lý đà đem lại nhiều hiệu khai thác HTĐ Tuy nhiên bên cạnh lợi ích mà tụ bù dọc mang lại chúng ảnh hưởng nhiều đến chế độ vận hành lưới điện, có vấn đề bảo vệ cho ®êng d©y cã bï däc Song song víi viƯc sư dụng rộng rÃi thiết bị bù dọc HTĐ, thân vấn đề bảo vệ cho tụ chế độ làm việc khác (bình thường cố) lưới điện cải thiện rõ rệt Để thấy rõ cụ thể ảnh hưởng tụ bù dọc đến bảo vệ đường dây có bù dọc, tác giả đà chọn đề tài Bảo vệ đường dây tải điện có đặt thiết bị bù dọc .Bản luận văn đưa nhận xét đánh giá ảnh hưởng tụ bù dọc đến đặc tính Kinh tế, Kỹ thuật đường dây truyền tải, vấn đề bảo vệ thân tụ bù bảo vệ đường dây có bù dọc, từ đưa biện pháp để khắc phục khó khăn liên quan đến vấn đề sử dụng tụ bù dọc Ngoài lời nói đầu kết luận, luận văn trình bày chương: Chương 1: Tình hình phát triển hệ thống tải điện có bù dọc giới nước Chương 2: Vai trò chế độ làm việc thiết bị bù dọc Chương 3: Bảo vệ thiết bị bù dọc Chương 4: Bảo vệ đường dây bù dọc Tác giả xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn VS.GS.TSKH Trần Đình Long đà tận tình hướng dẫn suốt thời gian qua Xin chân thành cám ơn thầy, cô đồng nghiệp, bạn bè đà tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Vì thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu mẻ nên luận văn không khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận nhiều góp ý đồng nghiệp bạn bè Xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội 2004 Tác giả Mục lục Trang Trang phụ bìa1 Lời nói đầu2 Mục lục.5 Danh mục chữ viết tắt.8 Danh mục bảng hình vẽ Chương 1: Tình hình phát triển hệ thống tải điện có bù dọc giới nước 1.1 Tình hình phát triển hệ thống tải điện có bù dọc giới10 1.2 Kinh nghiệm vận hành tụ bù dọc 10 1.3 Tình hình phát triển hệ thống tải điện có bù dọc Việt Nam.14 Chương 2: Vai trò chế độ làm việc thiết bị bù dọc 2.1 Sự cần thiết phải bù cảm kháng đường dây dài 18 2.2 Mục đích việc bù cảm kháng đường dây dài 20 2.3 Tác dụng việc bù dọc..21 2.4 Chế độ làm việc thiết bị bù dọc 24 Chương 3: Bảo vệ thiết bị bù dọc 3.1 Mục đích29 3.2 Các hệ thống nối tắt tụ điện bù dọc 30 3.2.1 Những yêu cầu hệ thống nối tắt tụ bù dọc.32 3.2.2 Mô tả hệ thống nối tắt tụ điện.38 3.2.3 Những yêu cầu đưa tụ điện trở lại làm việc40 3.3 Điều khiển bảo vệ tụ điện bù dọc 43 3.3.1 Các bảo vệ đặt cho tụ 46 3.3.2 Các bảo vệ dùng cho hệ thống nối tắt khe hở biến trở 48 3.3.3 Các bảo vệ khác đặt cho thiết bị biến trở50 3.3.4 Các bảo vệ không bắt buộc 50 3.4 Mức ng tròn C mô tả hình 4.13 Các đặc tính đường thẳng A, B, L D phối hợp với đường tròn C để mở rộng vùng làm việc cho bảo vệ khoảng cách Tổng trở đo rơ le bao gồm tổng trở đường dây điện trở độ chỗ cố Điện trở độ lúc cố bao gồm ®iƯn trë hå quang vµ ®iƯn trë cét ®iƯn Điện trở thay đổi phạm vi rộng, đòi hỏi vùng cắt bảo vệ phải mở rộng tới vùng điện trở cao việc sử dụng đặc tính hình tứ giác mô tả hình 4.14a Sự cố pha bảo vệ tốt đặc tính vòng tròn Trong số trường hợp cố ngắn mạch pha bảo vệ tốt việc hạn chế đặc tính tính vòng tròn theo kiểu hình elip mô tả hình 4.14b 88 X L A Z C B D R Hình 4.13: Đặc tính rơ le khoảng cách điển hình X X Z3 Z3 ZG ZG Z2 Z2 Z1 Z1 R a) Đặc tính cho cố ngắn mạch pha ngắn mạch pha chạm đất R b) Đặc tính cho cố ngắn mạch pha chạm đất Hình 4.14 Các đặc tính rơ le khoảng cách cho loại cố khác 89 Bảo vệ khoảng cách gặp số vấn đề áp dụng cho đường dây truyền tải bù, trừ số trường hợp đặc biệt Các bảo vệ khoảng cách gần hoàn toàn phù hợp với đường dây nhờ việc trang bị thêm số chức như: thiết bị đo cố modul xác định hướng phần trước , đặc tính cố tần số đường dây 500kV đà xem xét Trong đồ thị dòng điện, điện áp tổng trở đo rơ le vị trí cố khác hàm cuả vị trí cố, mức độ bù dọc thông số hệ thống điện Bảo vệ khoảng cách làm việc cách xác sau giàn tụ nối tắt tồn vài vấn đề: việc thực nối tắt bị chậm trễ so với thời gian làm việc bảo, việc nối tắt tụ điện pha riêng rẽ làm việc lúc, dẫn đến không ®èi xøng vỊ pha xÊu nhÊt cã thĨ lµm háng mạch logic rơ le đường dây Một biện pháp để khắc phục thiếu sót rơ le khoảng cách tìm cách thay đổi phương pháp phân cực Điện áp phân cực thường tiến hành pha không bị cố khắc phục vấn đề điện áp ngược tất cố, ngoại trừ cố ngắn mạch pha thêm vào nhớ để thu kết xác Tuy nhiên điện áp lưu giữ phải kiểm soát phải kết thúc sau 100ms Những vấn đề khác gây hư hỏng thiết bị đo khoảng cách dao động tần số cao thấp Vấn đề dao động tần số cao loại bỏ lọc dải thông thấp bảo vệ cho rơ le khỏi dao động phóng điện khe hở nguồn dao động tần số cao khác Bộ lọc dải thông sử dụng để loại bỏ tần số thấp cộng hưởng tần số thấp gây Các yếu tố khác làm thay đổi tổng trở đo rơ le đường dây bù dọc bao gồm: mức độ bù, vị trí bù hoạt động hệ thống nối tắt 90 Để tránh yếu tố phải giảm phạm vi đo lường vùng1 mở rộng vùng vượt sơ đồ liên lạc cho phép Vấn đề khác đà đề cập điện áp ngược làm cho rơ le làm việc sai dẫn đến cắt không chọn lọc Vấn đề giải việc sử dụng rơ le phân cực từ pha không bị cố nhớ phân cực Dòng điện ngược vấn đề phức tạp Trường hợp đòi hỏi phải nối tắt từngg phần tụ dọc Dòng điện ngược tạo nên dòng điện cao ảnh hưởng đến điện áp đặt vào rơ le làm cho điện kháng đo rơ le thấp Hệ thống nối tắt tụ dọc tác động nhanh, thông thường thấp nửa chu kỳ sau nối tắt tụ điện kháng hệ thống lại mang tính điện cảm Một nét đặc biệt tất rơ le sử dụng đường dây bù dọc loại kênh thông tin đầu đường dây Sơ đồ truyền tín hiệu cắt trực tiếp sơ đồ truyền tín hiệu cắt mức cho phép thông thường sử dụng, sơ đồ khoá vùng cho phép sử dụng thành công Những sơ đồ bảo vệ sử dụng kênh thông tin với vùng bảo vệ mở rộng thu hẹp 4.4.4 Bảo vệ sóng chạy so sánh hướng Trong nhiều năm gần đây, người ta đưa khái niệm bảo vệ tốc độ siêu cao dựa việc xử lý tín hiệu số để xác định vị trí cố Việc xác định hướng thùc hiƯn kho¶ng (2 – 4)ms, kho¶ng thêi gian điện áp qua giàn tụ dọc thường thay đổi nhỏ so với trước cố Mặt khác thay đổi điện áp tụ điện kéo theo thay đổi lượng tích tụ điện, điều đòi hỏi thời gian điện cảm cđa hƯ thèng ®iƯn rÊt lín Nh vËy tơ ®iƯn không ảnh hưởng đến phận đo lường thời gian ngắn, điều mang lại lợi đáng kể cho đường dây có tụ dọc, bảo vệ đường dây liền kề với ®êng d©y cã tơ bï däc ... ảnh hưởng tụ bù dọc đến bảo vệ đường dây có bù dọc, tác giả đà chọn đề tài Bảo vệ đường dây tải điện có đặt thiết bị bù dọc .Bản luận văn đưa nhận xét đánh giá ảnh hưởng tụ bù dọc đến đặc tính... hình phát triển hệ thống tải điện có bù dọc giới nước Chương 2: Vai trò chế độ làm việc thiết bị bù dọc Chương 3: Bảo vệ thiết bị bù dọc Chương 4: Bảo vệ đường dây bù dọc Tác giả xin trân trọng... đường dây tải điện có bù dọc ta dùng bảo vệ dòng điện cực đại Bảo vệ thường dùng bảo vệ dòng điện có hướng, rơ le hướng nối qua các lọc dòng điện điện áp thứ tự không phận cắt bảo vệ chế tạo